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1、城市垃圾焚烧发电厂DCS控制系统设计说明书目录1 设计目的和工艺说明51.1垃圾焚烧部分51.1.1焚烧炉工艺51.1.2烟气污染物处理设备及技术.61.1.3 结论71.2公共部分71.3汽轮机部分81.3.1调节系统81.3.2保安系统81.3.3汽轮机工艺控制设计91.4电力监控部分101.4.1电力设备监控与操作111.4.2数据采集与监测.121.4.3 事故追忆功能122 系统结构122.1 概述122.2 系统结构142.2.1 概述142.3 项目结构142.3.1 工厂层级定义142.3.2 项目控制区定义 152.3.3 权限管理182.3.4 消息报警功能182.3.5
2、归档设置192.3.6 程序运行速率193 命名规则错误!未定义书签。3.1 层级文件夹错误!未定义书签。3.2 CFC错误!未定义书签。3.3 位号(tag)命名规则错误!未定义书签。3.4 操作台和计算机命名错误!未定义书签。3.5 AS站命名错误!未定义书签。3.6 机架DP地址定义错误!未定义书签。3.7 I/O机架命名错误!未定义书签。3.8 机柜命名规则错误!未定义书签。3.9 交换机命名错误!未定义书签。3.10 OLM光电转换器错误!未定义书签。3.11 网线电缆错误!未定义书签。3.12 终端总线计算机IP地址错误!未定义书签。3.13 系统总线计算机IP地址错误!未定义书签
3、。3.14 MTA错误!未定义书签。3.15 安全栅命名错误!未定义书签。3.16 安全继电器命名错误!未定义书签。3.17 硬件通道符号名错误!未定义书签。3.18 MAC地址定义错误!未定义书签。4 操作界面错误!未定义书签。4.1 总貌区域错误!未定义书签。4.2 工作区区域错误!未定义书签。4.3 系统功能栏错误!未定义书签。4.4 操作员通过以下按钮集来实现标准消息列表。错误!未定义书签。4.5 组显示错误!未定义书签。4.6 趋势图错误!未定义书签。4.7 趋势组错误!未定义书签。4.8 系统操作错误!未定义书签。5 静态画面错误!未定义书签。5.1 概述错误!未定义书签。5.2
4、画面层级定义错误!未定义书签。5.3 颜色约定错误!未定义书签。5.4 线型约定错误!未定义书签。5.5 字体及颜色定义错误!未定义书签。5.6 概论错误!未定义书签。5.7 通用设置错误!未定义书签。5.7.1 PID参数 错误/未定义书签。5.7.2 监测块参数-Measurement Parameters 错误/未定义书签。5.7.3 Tool-Tip 文本 错误/未定义书签。5.7.4 流程画面动态元素刷新速率错误/未定义书签。5.7.5 工程单位错误/未定义书签。5.7.6 动态数据格式错误/未定义书签。5.8 项目库-控制回路的定义错误!未定义书签。5.9 动态图标库错误!未定义书
5、签。5.9.15.9.25.9.35.9.45.9.55.9.65.9.75.9.8模拟量监测累计量P/D控制手动控制回路数字量监测数字量控制阀错误/未定义书签。 错误/未定义书签。 错误/未定义书签。 错误/未定义书签。 错误/未定义书签。 错误/未定义书签。 错误/未定义书签。 错误/未定义书签。马达泵设计目的和工艺说明众所周知，城市垃圾焚烧发电厂的建成和投入使用可极大地解决城市地区的垃圾堆积和环 境污染问题，采用生活垃圾焚烧发电的方式既可有效解决生活垃圾污染问题，又可实现能源 再生。本控制系统可靠有效的设计完全能满足垃圾焚烧发电的需要，保证垃圾焚烧发电厂的 安全、稳定运行。本文主要介绍城
6、市垃圾焚烧发电厂DCS控制系统在垃圾焚烧发电厂的应 用，并对工艺流程和控制功能的设计思路进行详细的阐述。1.1垃圾焚烧部分锅炉出口烟气污染物的浓度，主要取决于生活垃圾的成分和焚烧工况的控制。在 相同的焚烧工况下，生活垃圾中含有经焚烧能产生相应污染物的物质越多，则锅炉出 口烟气污染物产生的浓度越高，例如含氯塑料的含量越高，则锅炉出口烟气中HCl气 体的浓度越高。在生活垃圾未完全分类收集的情况下，.只有采取最佳的焚烧工况， 尽量减小锅炉出口烟气污染物的浓度。影响锅炉出口烟气污染物浓度的焚烧工况包括 炉膛负压、炉膛温度、空气过量系数，烟气在高温、低温区域停留的时间，炉内气体 的湍流度等。1.1.1焚
7、烧炉工艺城市垃圾焚烧发电厂装备2条300t/d生活垃圾焚烧生产线，日处理生活垃圾600t。2台垃圾焚烧炉都从日本荏原公司引进，采用液压控制的双列顺推阶梯式炉排 系统，每列炉排又分成4个区，第一区为干燥区，第二、三区为焚烧区，第四区为燃 尽区。每个区都是相互交叠的固定炉排与可移动炉排组成，一次风从炉排下方吹人提 供垃圾焚烧需要的氧气并冷却炉排，这种炉排结构能使垃圾翻动、破碎并与氧气充分接触。自动燃烧演算装置（ACC ）能够根据焚烧炉内的焚烧工况，自动调整每个区的 炉排速度与一次风量、一次风压达到最优比例，保证生活垃圾的完全燃烧，释放出大 量的热量能使整个炉膛保持在较高温度（850C以上），有效的
8、减少CO、有机污染物 等各类污染物的生成。为了保证剧毒的有机污染物得到充分分解，日本荏原公司在焚 烧炉的出口设计了很长的绝热水平烟道，使得烟气在850C以上的停留时间超过2s， 并且在这个烟道的人口处布置二次风（风温可调解）喷口，它能对烟气进行充分的扰 动（3T控制法）。在二次风口的左右侧墙上方各布置一只助燃燃烧器，在垃圾发热 量较低时，燃烧器自动投人使用保证烟气在焚烧炉的出口处能一直保持在850C以 上。通过采取上述措施，可以使在焚烧过程中生成的有机污染物绝大部分被破坏分 解，最终锅炉出口烟气中有机污染物的浓度得到最大限度的降低。1.1.2烟气污染物处理设备及技术通过控制焚烧工况可以减少烟气
9、污染物生成，但是还需要经过特殊的烟气净化处 理才能达到排放标准。城市垃圾焚烧发电厂采用半干法除酸+活性炭喷射+滤袋除尘 器的处理工艺，并且配备烟气净化处理自动控制系统及烟气在线监测仪。这样就可以 保证烟气净化处理系统稳定、连续地运行，有效地去除烟气污染物。DHI 辑曲a在半干式洗涤塔中，雾状的Ca（OH）2与烟气中的酸性气体如SO2、HCI、HF等经过充 分接触，发生酸碱中和反应，除去绝大部分酸性气体。酸性气体净化处理系统由石灰 浆制备系统、雾化喷入系统、半干式洗涤塔、袋式除尘器等组成。石灰浆制备系统主 要由石灰粉储罐、硝化器、储浆罐、浆泵组成，按照烟气中酸性气体浓度的大小连续 提供合适浓度（
10、根据烟气在线监测仪监测到的各酸性气体的浓度）的石灰浆。雾化喷 人系统是利用压缩空气，将石灰浆雾化后在洗涤塔喉部喷人。石灰浆的喷人位置在半 干式洗涤塔的喉部，此处烟气流速较高能与石灰浆雾滴充分混合、接触反应，并且一 起向下流动（下进气，反之则为上进气）。洗涤塔的高度决定了反应时间，它不但可 以使石灰浆雾与酸性气体充分反应，达到极高的去除效率，而且还可以把反应产物 （CaSO3、CaC12）中的水分蒸发，成为干燥的颗粒物，其中较大的颗粒从洗涤塔底 部排出，较细小的颗粒随着烟气横向随烟气通过后续的滤袋除尘器时被捕集。这种半 干式的烟气净化处理工艺除了反应效率高，石灰浆利用率高之外，还有反应时间短、
11、可以获得干燥的反应产物的优点。1.1.3结论采用了炉内控制焚烧与尾部烟气净化处理相结合的措施后，城市垃圾焚烧发电厂 垃圾焚烧系统排放的烟气污染物浓度将可以控制在较低的水平。1.2公共部分生活垃圾焚烧厂渗滤液成分复杂，含有高浓度有机物和盐分，如果直接回喷至焚烧炉内 焚烧处理，产生的成本折合成燃料计算成本将高达122m，相比之下，将垃圾渗滤液集中进行 生化处理是一种经济有效的解决办法。据研究，生活垃圾在堆酵48h后，实际脱水率为12% 左右，垃圾整体减重可达20%左右。焚烧厂垃圾渗滤液中氨氮含量高，可生化性较差，常给 生化处理带来一定的难度，采用厌氧处理后，渗滤液中一些难降解有机物被酸化水解成易于
12、 生化的小分子化合物，氨氮含量随着苯胺类化合物等的分解还会有一定程度的升高。垃圾渗 滤液中铁、铅、锌、钙的浓度均较高，采用一套合适的工艺对处理效果致关重要。垃圾渗滤液经过细格栅后，除去渗滤液中的悬浮物及漂浮物，进入调节池，经泵提升至 UASB 上流式厌氧反应器进行厌氧发酵，产生的沼气接至垃圾焚烧炉助燃，污泥脱水后填埋或 焚烧，出水加CO调碱度后自流进入SBR反应器。SBR是一种具有较好的脱氮除磷功能的循环 a间歇处理工艺，整个系统经历进水期、反应期、沉淀期、排水期和待机期5个阶段，而SBR 反应器又分为三个区：一区为生物选择器，二区为兼氧区，三区为好氧区。出水流经生物选 择器区，既可提高系统的
13、稳定性，防止产生污泥膨涨，又可发生比较显著的反硝化作用。出 水自生物选择器进入兼氧区和好氧区，该区主要完成降解有机物和硝化/反硝化过程。再经沉 淀期后外排。渗建被格棚 f 调芍池斛板沉淀池内电解i际抻 =生物选择器卜:鬻，械框压滤卜污泥浓池卜中间池混凝泅一T斜板讥癖沏一达标排放 m 加药皤工艺流程图1.3汽轮机部分汽轮机控制系统包括调节系统和保安系统。1.3.1调节系统调节系统是为了保证汽轮机组稳定运行和获得运行所需的静态特性；保安系统的作用则是当机 组出现危险工况时，保护机组的安全。汽轮机的主要用途，是用来驱动发电机发电，向用户输送电能。发电用汽轮机分为凝汽式和中 间再热凝汽式。另有一些型式
14、的汽轮机，除驱动发电机发电外，还在其中某一级或一级以上抽 汽，向热用户供热。这些汽轮机称为热电联供机组或称供热机组。发电用汽轮机具有转速调节系 统，简称调节系统，用来维持机组等转速运行，以保证所提供的电能频率稳定。热电联供汽轮 机，除具有调速系统外，还具有调压系统，用以维持供热抽汽压力的稳定。转速调节和抽汽压力 调节是汽轮机的基本控制策略。调节系统由测速元件，给定机构放大器和执行机构等环节组 成。根据这些环节功能不同，可将调节系统划分为两部分，即控制器和执行器。控制器的主要任 务是完成控制策略运算，执行器的任务是根据调节器（控制器）的运算结果驱动和定位调节机 构。液压调速系统控制器，由调速器、
15、同步器、放大器、信号分配器等环节组成，控制策略为转速 有差调节。由调速器和同步器给出转速偏差信号，经过液压放大器放大，形成总阀位信号，经过 信号分配器控制各执行器，即油动机，由油动机驱动和定位汽轮机的调节机构，即调节阀。单机 运行时，同步器用来调整汽轮机转速；并网后，同步器用来调整分配给本机的负荷。为了适应现代汽轮机控制系统复杂的控制策略，数字电液控制系统应运而生。数字电调称为纯电调 或称全电调，简称DEH。DEH控制器由微机系统组成，执行器由多个油动机组成的液压执行系 统。1.3.2保安系统保安系统是汽轮机控制系统不可分割的部分。各种汽轮机保安系统的组成大致相同，主要包 括超速保护系统、危急遮断系统、挂闸系统和各种试验系统。其中遮断系统与汽轮机监视系统TSI（Turbine Supervisory Instrumentation System）的遮断信号和其它设备来的遮断信号接口。1.3.3汽轮机工艺控制设计本系统针对的汽轮发电机组采用抽凝式。它的热工检测及控制系统可以分为：模拟量控制系统 （M
